一種基于動態(tài)心電與呼吸波采集的睡眠呼吸暫停采集分析系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于動態(tài)心電與呼吸波采集的睡眠呼吸暫停采集分析系統(tǒng)，具體地涉及一種利用動態(tài)心電的心率變異性HRV與阻抗法測試呼吸波形對于睡眠呼吸暫停綜合癥進行初步篩查的采集分析系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]睡眠呼吸暫停低綜合征(Sleep Apnea Syndrome, SAS)是指各種原因?qū)е滤郀顟B(tài)下反復出現(xiàn)呼吸暫停和(或)低通氣、高碳酸血癥、睡眠中斷，從而使機體發(fā)生一系列病理生理改變的臨床綜合征。
[0003]目前國際上認同的睡眠呼吸暫停綜合癥診斷標準是指成人在7小時睡眠中，超過
1O秒鐘呼吸暫停現(xiàn)象，反復出現(xiàn)3 O次以上，或平均每小時超過I O秒鐘呼吸暫停與低通氣次數(shù)之和超過5次。
[0004]睡眠呼吸暫停綜合癥依據(jù)其主要的發(fā)病原因分為三種類型:一是阻塞型睡眠呼吸暫停綜合癥(0SAS):指口鼻無氣流(時間> 10秒)，但胸部和腹部仍在運動。主要由于氣道完全阻塞，氣體不能進出肺部，而病人竭力要恢復呼吸，因此呼吸活動相當劇烈。二是中樞型睡眠呼吸暫停綜合癥(CSAS):指口鼻氣流與胸、腹部運動同時停止(時間> 10秒)。主要由于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的呼吸中樞功能障礙或支配呼吸肌的神經(jīng)或呼吸肌病變，雖然氣道可能無堵塞，但呼吸肌不能正常工作導致呼吸停止。三是混合型睡眠呼吸暫停綜合癥(MSAS):指一次呼吸暫停過程中，開始先出現(xiàn)中樞型呼吸暫停，然后同時出現(xiàn)阻塞型睡眠呼吸暫停。
[0005]多導睡眠監(jiān)測(Polysomnography , PSG)是診斷睡眠呼吸暫停低通氣綜合征最重要的檢查，通過夜間連續(xù)的呼吸，動脈血氧飽和度，腦電圖，心電圖，心率等指標的監(jiān)測，可以了解打鼾者有無呼吸暫停，暫停的次數(shù)，暫停的時間，發(fā)生暫停時最低動脈血氧值及對身體健康影響的程度，是國際公認的診斷睡眠呼吸暫停低通氣綜合征的金標準。
[0006]多導睡眠監(jiān)測儀是目前最常用的睡眠監(jiān)測手段，但是其檢查缺點也很明顯，PSG檢查需要一種相應的復雜的醫(yī)學技術環(huán)境，而且檢查時費時、費人，價格較貴，這對于SAS患者進行確診是必要的，而對于SAS患者進行篩選是不實際的。
[0007]經(jīng)過大量研究發(fā)現(xiàn)部分睡眠呼吸暫停綜合征患者發(fā)作時的心率趨勢圖有規(guī)律的呈波峰波谷的特征，即周期性心率加快減慢，如圖1所示。根據(jù)這一原理推出動態(tài)心電圖的HRV分析、篩選睡眠呼吸暫停綜合癥的方法，為睡眠呼吸暫停綜合癥初步篩選提供一種方便、快捷的方法。
[0008]進一步研究發(fā)現(xiàn)還有部分的SAS患者發(fā)作時在心率趨勢圖上此種周期性變化并不明顯。如果使用單一的心率周期性變化的指標來初篩SAS，將會有較多患者被漏檢，如圖
2所示。SHAPE\* MERGEF0RMAT
基于以上原因，有必要提出一種簡單易行，又有效的新指標，來提升初篩的準確率。使用動態(tài)心電圖記錄器同步記錄動態(tài)心電圖與呼吸波，利用HRV和呼吸波2種指標相互佐證，提高初篩準確率。
[0009]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明旨在提供一種基于動態(tài)心電與呼吸波采集的睡眠呼吸暫停采集分析系統(tǒng)?；谧杩狗ǖ暮粑盘柡蛣討B(tài)心電采集裝置，利用動態(tài)分析軟件對心電信號的HRV和呼吸波的分析對于睡眠呼吸暫停綜合癥進行初步篩查，簡單易行，準確率高。
[0011]為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是:一種基于動態(tài)心電與呼吸波采集的睡眠呼吸暫停采集分析系統(tǒng)，包括用于采集心電信號和呼吸信號的采集模塊；
用于數(shù)據(jù)處理和控制的處理模塊；
用于對采集的數(shù)據(jù)進行推導和圖像顯示的分析系統(tǒng)。
[0012]優(yōu)選的，所述采集模塊包括心電電極片和導聯(lián)線，所述心電信號通過心電電極片和導聯(lián)線傳輸?shù)叫碾姺糯箅娐罚?jīng)過心電濾波電路進行濾波調(diào)理輸入到Α/D轉換電路；呼吸信號采集包括由激勵信號發(fā)生器輸出激勵信號經(jīng)過分頻/倍頻電路和緩沖輸出電路輸出到心電電極上，差動放大電路從心電電極上提取調(diào)制信號，經(jīng)過檢波放大電路進行解調(diào)，再經(jīng)過濾波放大電路和可編程放大電路接到Α/D轉換電路。
[0013]優(yōu)選的，所述處理器模塊根據(jù)心電信號的斜率識別出QRS復合波(心電信號中心室的除極波)，計算QRS復合波的幅度的變化，結合呼吸信號動態(tài)調(diào)整可編程放大器的倍數(shù)。
[0014]優(yōu)選的，所述分析系統(tǒng)通過對心電信號和呼吸信號進行分析并建立對應關系，利用統(tǒng)計的方法，以全覽圖和趨勢圖的形式顯示呼吸率的變化規(guī)律，結合心率變異性HRV算法推導。
[0015]優(yōu)選的，所述以全覽圖和趨勢圖的形式顯示呼吸波形的變化規(guī)律包括集中的顯示呼吸率的變化，并與心電數(shù)據(jù)進行比較，直觀反映心電信號與呼吸波的形態(tài)對比。
[0016]優(yōu)選的，所述通過HRV算法推導的判斷方法包括以下步驟:
(1)檢測心率，并去除室性及室上性心律失常帶來的干擾；
(2)通過設定一個60秒的滑動窗口，并對窗口內(nèi)數(shù)據(jù)進行平滑處理，檢測RR心率趨勢圖的規(guī)則變化；
(3)通過斜率算法檢測窗口內(nèi)是否有寬度大于20秒的對稱波浪圖形，連續(xù)發(fā)現(xiàn)4個以上，認為其有效檢測；
(4)將有效檢測內(nèi)的對稱波浪次數(shù)進行加法運算，超過30次或者平均每小時超過5次的判定為有睡眠呼吸暫停綜合癥。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:基于動態(tài)心電與呼吸波采集的睡眠呼吸暫停采集分析系統(tǒng)，通過與動態(tài)心電采集裝置共用導聯(lián)線和心電電極，不增加外部傳感器的情況下，同步采集動態(tài)心電信號和呼吸信號，利用動態(tài)分析軟件對心電信號的HRV推導和呼吸波的分析對于阻塞型、中樞型、混合型睡眠呼吸暫停綜合癥進行初步篩查。彌補了單一的HRV推導算法出現(xiàn)漏檢的情況，能夠?qū)λ吆粑鼤和＞C合癥進行方便、快捷的分析。使用動態(tài)心電圖記錄器同步記錄動態(tài)心電圖與呼吸波，利用HRV和呼吸波2種指標相互佐證，提高初篩準確率，簡單易行，準確率高。
【附圖說明】
[0018]圖1為睡眠呼吸暫停綜合征患者發(fā)作時的心率趨勢圖；
圖2為部分的SAS患者發(fā)作時在心率趨勢圖；
圖3為本發(fā)明基于動態(tài)心電與呼吸波采集的睡眠呼吸暫停采集分析系統(tǒng)的佩戴示意圖；
圖4為本發(fā)明基于動態(tài)心電與呼吸波采集的睡眠呼吸暫停采集分析系統(tǒng)的原理框圖；圖5為本發(fā)明基于動態(tài)心電與呼吸波采集的睡眠呼吸暫停采集分析系統(tǒng)的電路框圖；圖6為本發(fā)明基于動態(tài)心電與呼吸波采集的睡眠呼吸暫停采集分析系統(tǒng)的分頻/倍頻電路、緩沖輸出電路圖；
圖7為本發(fā)明基于動態(tài)心電與呼吸波采集的睡眠呼吸暫停采集分析